So sánh độ bền nứt ngăn chặn giữa các mẫu hàn dày với năng lượng đầu vào thấp và cao

International Journal of Fracture Mechanics - Tập 194 - Trang 197-203 - 2015
Gyu Baek An1, Wanchuck Woo2, Jeong Ung Park3, Vyacheslav Em4
1Technical Research Laboratories, POSCO, Pohang, South Korea
2Neutron Science Division, Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, South Korea
3Department of civil Engineering, Chosun University, Gwangu, South Korea
4Neutron Research Department, NRC Kurchatov Institute, Moscow, Russia

Tóm tắt

Độ bền nứt ngăn chặn giòn $$\hbox {K}_{\mathrm{Ia}}$$ đã được xác định trong các mẫu hàn với năng lượng đầu vào thấp (1.5 kJ/mm) và cao (53 kJ/mm) có quy mô lớn ($$1\times 1$$ m) và độ dày (50 và 80 mm). Một tác động tức thì có năng lượng 2.7 kJ đã được tác động vào đầu mảnh khuyết có độ dày đầy đủ ở nhiệt độ thấp và khởi phát sự lan truyền của nứt về phía vùng nhiệt độ cao hơn, nơi mà nứt dừng lại do độ bền nứt được cải thiện. Mối quan hệ giữa độ bền và nhiệt độ ngăn chặn nứt cung cấp $$\hbox {K}_{\mathrm{Ia}}$$ tại $$ {-}10\,^{\circ }\hbox {C}$$ khoảng 2700 và $$2200\,\hbox {N/mm}^{3/2}$$ trong các mẫu hàn có năng lượng đầu vào thấp và cao, tương ứng. Sự khác biệt này được liên hệ với kích thước hạt và năng lượng va đập Charpy của vùng khuyết do lượng năng lượng đầu vào trong mỗi mẫu hàn.

Từ khóa

#độ bền nứt ngăn chặn #năng lượng đầu vào thấp #năng lượng đầu vào cao #hàn #năng lượng va đập Charpy

Tài liệu tham khảo

An GB, Woo W, Park JU (2014) Brittle crack-arrest fracture toughness in a high heat-input thick steel weld. Int J Fract 185:179–185 Bass BR, Williams PT, Pugh CE (2005) An updated correlation for crack-arrest fracture toughness for nuclear reactor pressure vessel steels. Int J Press Vessel Pip 82:489–495 Bezensek B, Hancock JW (2007) The toughness of laser welded joints in the ductile–brittle transition. Eng Fract Mech 74:2395–2419 Feely FJ, Hrkto D, Kleppe SR, Northrup MS (1954) Report on brittle fracture studies. Weld J 33:99s–111s Inoue T, Ishikawa T, Imai S, Koseki T, Hirota K, Tada M et al (2007) Long crack arrestability of heavy-thick shipbuilding steels. In: Proceedings of the 17th international offshore and polar engineering conference (ISOPE), Lisbon, Portugal International Association of Classification Societies (IACS) (2013) Rule requirements for use of extremely thick steel plates, s33 Mahmoudi AH, Truman CE, Smith DJ (2008) Using local out-of-plane compression (LOPC) to study the effects of residual stress on apparent fracture toughness. Eng Fract Mech 75:1516–1534 Masubuchi K (1980) Fracture toughness. In: Hopkins DW (ed) Analysis of welded structures. Pergamon, New York, pp 336–378 Priest AH (1998) An energy balance in crack propagation and arrest. Eng Fract Mech 61:231–251 Priest AH (2003) The influence of structural dimensions on crack arrest. Eng Fract Mech 70:2421–2437 Pugh CE, Corwin WR, Bryan RH, Bass BR (1986) Some advances in fracture studies under the heavy-section steel technology program. Nucl Eng Des 96:279–312 Ripling EJ, Crosley PB (1982) Crack arrest fracture toughness of a structure steel (A36). Weld Res 3:65s–74s Roberson TS (1951) Brittle fracture of mild steel. Engineering 172:444 Smedley GP (1989) Prediction and specification of crack arrest properties of steel pipe. Int J Press Vessel Pip 40:279–302 Sumi Y (1990) Computational crack path prediction for brittle fracture in welding residual streee fields. Int J Fract 44:189–207 Woo W, An GB, Kingston EJ, DeWald AT, Smith DJ, Hill MR (2013) Through-thickness distributions of residual stresses in two extreme heat-input thick welds: A neutron diffraction, contour method and deep hole drilling study. Acta Mater 61:3564–3574